[发明专利]一种基于软约束的针对无人机群的防御方法及相关设备

说明书

本发明公开了一种基于软约束的针对无人机群的防御方法及相关设备，所述防御方法包括：基于Minimum Snap算法预测单个目标无人机的名义轨迹，并得到名义轨迹函数；检测目标无人机附近基站的数量，并根据基站的数量判断是否对目标无人机发起防御攻击；若检测到基站的数量为两个，则根据双基站与目标无人机的空间位置得到当前时刻在x轴上的隐蔽轨迹方程；根据名义轨迹函数和隐蔽轨迹方程求得在空间上的攻击轨迹函数；根据攻击轨迹函数得到位置信息后，将位置信息发送给目标无人机，以控制目标无人机按照位置信息进行移动。通过将位置信息发送给目标无人机，使其偏离名义轨迹函数，实现对无人机发起隐蔽攻击，增加了攻击的隐蔽性。

技术领域

本发明涉及防御工程技术领域，特别涉及一种基于软约束的针对无人机群的防御方法及相关设备。

背景技术

现有的面对无人机群攻击的防御方法中主要是GPS欺骗和干扰，GPS干扰：是一种相对简单的技术，仅涉及产生足够强的RF信号以淹没GPS卫星的发射信号。GPS干扰攻击的对象将立即意识到出了点问题，因为系统将无法产生地理位置结果。GPS欺骗原理：它不发射干扰信号，而是发射假信号，它模仿这些信号。GPS干扰容易被敌人发现，使得敌人采取反干扰策略，GPS欺骗容易通过在无人机群上搭载位置传感器来化解，即通过GPS欺骗击落无人机群容易被敌人通过搭载的位置传感器发现，使得敌人采取反欺骗策略来愚弄攻击者。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于软约束的针对无人机群的防御方法及相关设备，旨在解决现有技术中利用GPS欺骗技术对无人机群的攻击进行防御性攻击时，容易被发觉并采取反干扰策略防御攻击的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种基于软约束的针对无人机群的防御方法，所述基于软约束的针对无人机群的防御方法包括：

基于Minimum Snap算法预测单个目标无人机的名义轨迹，并得到名义轨迹函数；

检测所述目标无人机附近基站的数量，并根据所述基站的数量判断是否对所述目标无人机发起防御攻击；

若检测到所述基站的数量为两个，则根据双基站与所述目标无人机的空间位置得到当前时刻在x轴上的隐蔽轨迹方程；

根据所述名义轨迹函数和所述隐蔽轨迹方程求得在空间上的攻击轨迹函数；

根据所述攻击轨迹函数得到位置信息后，将所述位置信息发送给所述目标无人机，以控制所述目标无人机按照所述位置信息进行移动。

所述基于软约束的针对无人机群的防御方法中，基于Minimum Snap算法预测单个目标无人机的名义轨迹，并得到名义轨迹函数的步骤具体包括：

检测所述目标无人机的当前位置信息和移动后的终点位置信息；

基于所述当前位置信息和所述终点位置信息，通过路径规划前端算法得到满足避障的位置节点；

基于所述位置节点使用Minimum Snap算法生成位置轨迹函数，并对所述位置轨迹函数求四阶导，得到加速度的二阶导函数；

在所述加速度的二阶导函数的平方上进行积分，计算得到能量消耗函数；

将所述能量消耗函数进行转换，并根据转换后的所述能量消耗函数求得所述名义轨迹函数。

所述基于软约束的针对无人机群的防御方法中，检测所述目标无人机附近基站的数量，并根据所述基站的数量判断是否对所述目标无人机发起防御攻击的步骤具体包括：

检测所述目标无人机在预设范围内基站的数量，并根据所述基站的数量判断是否对所述目标无人机发起防御攻击；